理论教育 南极对全球变化的影响和反馈作用

南极对全球变化的影响和反馈作用

时间:2023-08-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:完成了南极海冰外缘带对大气环流影响的数值模拟分析。通过长城站和中山站的气候要素分析,定量指出该地区的气候变化受到全球变化的驱动。

南极对全球变化的影响和反馈作用

该课题由陈立奇主持,总目标是定量描述东南极东部区域海洋/海冰-大气-冰雪/陆地系统主要环境因子相互作用的基本过程,揭示其在全球变化中的功能,为建立南极系统对全球变化影响的评估模型作出贡献。该项目研究内容包括:①南大洋海洋/海冰-大气相互作用的物理过程研究;②南大洋生态系统动态变化和碳的生物地球化学研究;③南极大气和空间物理过程对全球变化的影响研究;④南极站区近现代自然界面环境过程对全球变化的影响与反馈研究;⑤东南极雪冰内气候环境记录及冰盖变化研究;⑥拉斯曼丘陵晚元古代以来的岩石圈构造演化及其环境意义研究;⑦中国南极考察区的海洋-大气-冰雪-生物等圈层的相互作用综合研究。

整个“九五”攻关课题按计划进展顺利,现已完成包括海洋站区、3次内陆冰盖和2次格罗夫山等的现场实地科学考察作业,阶段性成果已于2000年1月通过专家组的中期评估,最终成果在2001年推出。现就这些阶段性成果进行如下简介。

(1)课题负责人董兆乾等科研人员确定了陆架水锋面的地理位置,夏季表层水、绕极深层水、普里兹湾陆架水的空间分布及其特征量的估计;完成了水团分布和地转流输运的初步分析。阐明了研究水域水体中同位素的分布与水团环流的关系。完成了南极海冰外缘带对大气环流影响的数值模拟分析。

(2)课题负责人孙松等科研人员研究分析给出大磷虾复眼直径与体长比反映出的环境差异,南大洋浮游动物关键种对垂直碳通量的作用特征,微型浮游动物对初级生产力的摄食压力,近岸海冰生态过程及其在生物地球化学过程中的作用。给出了颗粒有机碳的垂直分布及通量的季节变化和硅藻通量的季节变化。

(3)课题负责人赵俊琳等科研人员通过采用210Pb、137Cs定年方法,建立起工业革命和20世纪40年代以来的湖芯沉积时间坐标,初步揭示了近一百年来湖芯所记录的人类活动对南极环境的影响,推断出该地区近百年来气候在变暖,并有过至少一次较大规模的气候突发事件。通过长城站和中山站的气候要素分析,定量指出该地区的气候变化受到全球变化的驱动。

(4)课题负责人卞林根等科研人员,通过研究得到不同地磁活动情况下中山站极光的发生率,发现午后极光的准周期现象,得到了极隙区纬度上Pc3地磁脉动、Pc5地磁脉动的出现规律和传播特征,初步建立了极隙区电离层模型,并用极光、地磁和卫星资料进行了综合研究,取得了南极极隙区和极盖区动力学方面的新认识。利用Brewer光谱仪观测的光谱资料,分析了各层臭氧和二氧化氮的季节变化。分析研究了极地冰对我国天气影响的关键区、拉斯曼丘陵辐射气候特征、格罗夫山的夏季天气特征。

(5)课题负责人秦大河等科研人员,从中山站向冰穹A执行了3次冰盖断面考察,依次向内陆推进到300千米、464千米和1 128千米。在4个地点钻取了5支50~100米长的冰芯,在198个地点挖了0.6~3.5米雪坑,观测雪层剖面并采集雪样近2 500个,沿线每2 000米设置物质平衡观测花杆共496个,利用冰雪雷达对1 128千米断面进行了冰厚和冰盖层理探测。分析研究看出,伊丽莎白地区雪的密实化过程较其他内陆地点为快,从粒雪转化为冰川冰的深度约为60米,低积累率和强风力作用是影响雪向冰转化的主要因子,无线电回波剖面显示了冰体厚度和冰盖层理特征,得到了冰盖表面物质积累率的分布。课题组研究了过去250年来的火山事件记录,评价了南极冰盖与全球海平面变化的关系,确定了冰雪中微粒的空间分析以及表层雪中氢、氧同位素的关系。

(6)课题负责人刘小汉等科研人员完成了东南极格罗夫山地质调查和填图,基本确定格罗夫山的主要变质—变形时间属于泛非事件,普里兹湾沿岸高级变质地体的最后拼合发生于泛非期。用大量高精度同位素年代学数据对南设得兰群岛研究区的火山活动进行了厘定,提出了该区岩浆多成因的地球化学证据,提出了晚白垩世—早第三纪南美南部与南极半岛之间有一条古地峡相连接的新认识。

(7)课题负责人陈立奇等科研人员根据几年来连续对中山站和长城站周围海水、大气、陆地以及生物等的监测,进行了人类活动对南极影响的综合评估;建立了中国南极数据目录管理系统;完成了《中国极地“十五”研究计划和2015年规划》报告。

【注释】

[1]本节与兰妙苗合作完成,主要内容发表于《科学文化评论》杂志2020年第3期。

[2]武衡,钱志宏.当代中国的南极考察事业[M].北京:当代中国出版社,1994:413.

[3]同上,第414页。

[4]同上。

[5]同上。

[6]同上。

[7]同上。

[8]吴依林.从南极条约体系演化看矿产资源问题[J].中国海洋大学学报(社会科学版),2009(5):11-13.

[9]Steger W,Bowermaster J.Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:238.

[10]梁大兰.秦大河代表中国参加国际横穿南极考察[J].冰川冻土,1989(3):230.

[11]Steger W,Bowermaster J,Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:11.

[12]Steger W,Bowermaster J,Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:19.

[13]同上。

[14]Steger W,Bowermaster J.Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:53.

[15]Steger W,Bowermaster.J Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:54.

[16]武衡,钱志宏.当代中国的南极考察事业[M].北京:当代中国出版社,1994:432.

[17]Steger W,Bowermaster J.Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:150.

[18]梁大兰.秦大河代表中国参加国际横穿南极考察[J].冰川冻土,1989(3):230.

[19]Steger W,Bowermaster J.Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:151.

[20]向秦大河学习[J].党的建设,1990(6):20.

[21]武衡,钱志宏.当代中国的南极考察事业[M].北京:当代中国出版社,1994:432.

[22]秦大河.秦大河横穿南极日记[M].北京:科学普及出版社,1993:373.

[23]秦大河.秦大河横穿南极日记[M].北京:科学普及出版社,1993:278.

[24]Steger W,Bowermaster J.Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:159.

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[26]Steger W,Bowermaster J.Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:288.

[27]同上。

[28]Steger W,Bowermaster J.Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:288.

[29]吴依林.从南极条约体系演化看矿产资源问题[J].中国海洋大学学报(社会科学版),2009(5):11-13.

[30]吴依林.从南极条约体系演化看矿产资源问题[J].中国海洋大学学报(社会科学版),2009(5):11-13.

[31]Steger W,Bowermaster J.Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:40.

[32]Steger W,Bowermaster J.Crossing Antarctica[M].New York:Alfred A.Knopf,1992:40.

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[43]国家海洋局极地考察办公室.中国极地考察事业大事记[Z].北京:国家海洋局极地考察办公室,1999:85.

[44]同上,第85-86页。

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[47]国家海洋局极地考察办公室.中国极地考察事业大事记[Z].北京:国家海洋局极地考察办公室,1999:90.

[48]同上,第90-91页。

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[63]同上。

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[69]同上,第109页。

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[83]国家海洋局极地考察办公室.中国南北极考察[M].北京:海洋出版社,2000:180.

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[85]国家海洋局极地考察办公室.中国南北极考察[M].北京:海洋出版社,2000:184-190.

[86]同上,第190页。

[87]武衡,钱志宏.当代中国的南极考察事业[M].北京:当代中国出版社,1994:32.

[88]国家海洋局极地考察办公室.中国极地考察事业大事记[Z].北京:国家海洋局极地考察办公室,1999:93.

[89]同上,第102页。

[90]国家海洋局极地考察办公室.中国极地考察事业大事记[Z].北京:国家海洋局极地考察办公室,1999:105-117.

[91]中国极地研究中心.足迹:中国极地研究中心20年发展纪事[M].北京:海洋出版社,2010:1-3.

[92]中国极地研究中心.足迹:中国极地研究中心20年发展纪事[M].北京:海洋出版社,2010:10.

[93]同上,第11页。

[94]同上,第21-40页。

[95]中国极地研究中心.足迹:中国极地研究中心20年发展纪事[M].北京:海洋出版社,2010:16-18.

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[97]中国极地研究中心.足迹:中国极地研究中心20年发展纪事[M].北京:海洋出版社,2010:22.

[98]同上,第28页。

[99]国家海洋局极地考察办公室.中国极地考察事业大事记[Z].北京:国家海洋局极地考察办公室,1999:140.

[100]国家海洋局极地考察办公室.中国极地考察事业大事记[Z].北京:国家海洋局极地考察办公室,1999:63.

[101]同上,第70页。

[102]武衡,钱志宏.当代中国的南极考察事业[M].北京:当代中国出版社,1994:463.

[103]国家海洋局极地考察办公室.中国极地考察事业大事记[Z].北京:国家海洋局极地考察办公室,1999:73.

[104]同上,第83页。

[105]国家海洋局极地考察办公室.中国极地考察事业大事记[Z].北京:国家海洋局极地考察办公室,1999:100-101.

[106]国家海洋局极地考察办公室.中国极地考察事业大事记[Z].北京:国家海洋局极地考察办公室,1999:108-111.

[107]同上,第115页。

[108]国家海洋局极地考察办公室.中国极地考察事业大事记[Z].北京:国家海洋局极地考察办公室,1999:126-127.

[109]同上,第129-130页。

[110]陈立奇.南极考察回顾及今后极地研究展望[J].地球科学进展,1997(2):18-24.

[111]国家海洋局极地考察办公室.中国南北极考察[M].北京:海洋出版社,2000:92-138.

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